Polinucleótido 5'-fosfatasa

La enzima polinucleótido 5′-fosfatasa ( ARN 5′-trifosfatasa , RTPasa , EC 3.1.3.33) es una enzima que cataliza la reacción

un 5′-fosfopolinucleótido + H ₂ O un polinucleótido + fosfato ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

Esta enzima pertenece a la familia de las hidrolasas , concretamente a las que actúan sobre enlaces monoéster fosfóricos . El nombre sistemático es polinucleótido 5′-fosfohidrolasa . Esta enzima también se denomina 5′-polinucleotidasa .

La única función molecular específica conocida es la catálisis de la reacción:

un trifosfo-(ribonucleótido de purina) en el extremo 5′ en el ARNm + H ₂ O = un difosfo-(ribonucleósido de purina) en el extremo 5′ en el ARNm + fosfato

Las RTPasas escinden el enlace fosfoanhídrido γ-β terminal 5′ de las moléculas de ARN mensajero nacientes , lo que permite la adición de una tapa de cinco primos como parte de las modificaciones postranscripcionales . Las RTPasas generan ARNm con extremos de 5′-difosfato y un ion fosfato a partir del ARNm precursor con extremos de 5′-trifosfato . Luego, la ARNm guanililtransferasa agrega un grupo monofosfato de guanosina (GMP) inverso a partir de GTP , lo que genera pirofosfato , y la ARNm (guanina-N7-)-metiltransferasa metila la guanina para formar la estructura de tapa 5′ final. ^{[1] [2] [3] [4] [5]}

Hasta ahora se conocen dos familias de RTPasas:

• la familia dependiente de metales . Levaduras , ^{[4] [6] [7]} protozoos y virus ^{[4] [8]} Las RTPasas requieren un cofactor metálico para su actividad, que suele ser Mg ²⁺ o Mn ²⁺ . Esta clase de enzimas también puede hidrolizar trifosfatos de nucleósidos libres en presencia de Mn ²⁺ o Co ²⁺ . ^[1]
• la familia de las independientes de metales . Estos grupos no requieren metales para su actividad, y se ha demostrado que algunas enzimas se inactivan en presencia de iones metálicos. Estas enzimas son muy similares a las fosfatasas de tirosina proteica en su estructura y mecanismo. ^{[9] [10] [11]} Esta familia incluye RTPasas de mamíferos, plantas y otros eucariotas superiores, ^[8] y es estructural y mecánicamente diferente de la familia de RTPasas dependientes de metales. ^{[4] [5] [7]}

Estudios estructurales

A finales de 2007, se han resuelto cinco estructuras para esta clase de enzimas, con códigos de acceso PDB 1D8H, 1D8I, 1I9S, 1I9T y 1YN9.

Véase también

• Transcripción (genética)
• Tapa de cinco primos

Referencias

1. Gross CH, Shuman S (septiembre de 1998). "Caracterización de una ARN 5′-trifosfatasa codificada por baculovirus". Journal of Virology . 72 (9): 7057–63. doi : 10.1128/JVI.72.9.7057-7063.1998 . PMC  109926 . PMID  9696798.
2. Ho CK, Schwer B, Shuman S (septiembre de 1998). "Interacciones genéticas, físicas y funcionales entre los componentes trifosfatasa y guanililtransferasa del aparato de protección del ARNm de la levadura". Biología molecular y celular . 18 (9): 5189–98. doi :10.1128/MCB.18.9.5189. PMC 109104 . PMID  9710603. 
3. Shuman S (2000). "Estructura, mecanismo y evolución del aparato de protección del ARNm". Progreso en la investigación de ácidos nucleicos y biología molecular . 66 : 1–40. doi :10.1016/s0079-6603(00)66025-7. ISBN 9780125400664. Número de identificación personal  11051760.
4. Takagi T, Moore CR, Diehn F, Buratowski S (junio de 1997). "Una ARN 5′-trifosfatasa relacionada con las fosfatasas de tirosina proteica". Cell . 89 (6): 867–73. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80272-X . PMID  9200605. S2CID  10484079.
5. Wen Y, Yue Z, Shatkin AJ (octubre de 1998). "La enzima de recubrimiento de los mamíferos se une al ARN y utiliza el mecanismo de la proteína tirosina fosfatasa". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (21): 12226–31. Bibcode :1998PNAS...9512226W. doi : 10.1073/pnas.95.21.12226 . PMC 22813 . PMID  9770468. 
6. Bisaillon M, Bougie I (septiembre de 2003). "Investigación del papel de los iones metálicos en el mecanismo catalítico de la ARN trifosfatasa de la levadura". The Journal of Biological Chemistry . 278 (36): 33963–71. doi : 10.1074/jbc.M303007200 . PMID  12819229.
7. Lima CD, Wang LK, Shuman S (noviembre de 1999). "Estructura y mecanismo de la ARN trifosfatasa de levadura: un componente esencial del aparato de protección del ARNm". Cell . 99 (5): 533–43. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81541-X . PMID  10589681. S2CID  1785538.
8. Karpe YA, Lole KS (septiembre de 2010). "Actividad de la ARN 5'-trifosfatasa del dominio helicasa del virus de la hepatitis E". Journal of Virology . 84 (18): 9637–41. doi :10.1128/JVI.00492-10. PMC 2937651 . PMID  20592074. 
9. Barford D, Flint AJ, Tonks NK (marzo de 1994). "Estructura cristalina de la proteína tirosina fosfatasa 1B humana". Science . 263 (5152): 1397–404. Bibcode :1994Sci...263.1397B. doi :10.1126/science.8128219. PMID  8128219.
10. Denu JM, Dixon JE (octubre de 1998). "Proteína tirosina fosfatasas: mecanismos de catálisis y regulación". Current Opinion in Chemical Biology . 2 (5): 633–41. doi :10.1016/S1367-5931(98)80095-1. PMID  9818190.
11. Deshpande T, Takagi T, Hao L, Buratowski S, Charbonneau H (junio de 1999). "La PIR1 humana de la superfamilia de la proteína tirosina fosfatasa tiene actividades de ARN 5'-trifosfatasa y difosfatasa". The Journal of Biological Chemistry . 274 (23): 16590–4. doi : 10.1074/jbc.274.23.16590 . PMID  10347225.

Lectura adicional

• Becker A, Hurwitz J (marzo de 1967). "La escisión enzimática de los extremos fosfato de los polinucleótidos". The Journal of Biological Chemistry . 242 (5): 936–50. doi : 10.1016/S0021-9258(18)96215-0 . PMID  4289819.